[發明專利]一種光電耦合從五價銻廢水中回收單質銻的方法

有效

• 申請號: 201810332605.9
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108560021B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 趙旭;曹迪
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C25C1/22;C25C7/06;C22B7/00;C22B30/02
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 張擁

本發明公開了一種光電耦合從五價銻廢水中回收單質銻的方法，其特征在于，包括：利用水合電子將水體中的五價銻還原成三價銻；采用電化學還原法將水體中的三價銻還原成銻，從而回收水體中的銻。本發明以受光照激發可以產生水合電子的還原性物質作為水合電子的來源，二次污染小，受光照激發后產生的水合電子可以高效地將水體中較難去除的五價銻還原為相對容易去除的三價銻。而且本發明進一步結合電化學還原法將水體中的三價銻還原成銻，從而可以將難以直接電沉積回收的五價銻轉化為單質銻，實現銻的資源化，穩定可靠，重復性好。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，特別是指一種光電耦合從五價銻廢水中回收單質銻的方法。

背景技術

銻(antimony)是第五主族元素，與砷屬于同一主族，元素符號為Sb。早在古代，人類就已經發現并開始在生活中使用銻及其化合物。利用其可以溶解金等金屬的性質，銻早在18世紀就被用于金，銅，銀等金屬的提純。銻的存在可以提高鉛的硬度和機械強度。在電池、人造合金、子彈、電纜等的制造中，銻是一種重要的元素。

三氧化銻(Sb₂O₃)在阻燃劑生產、造紙、塑料制造、顏料等行業都有很廣泛的應用。在很長的一段時間內，銻的主要工業用途是用于合金的生產制造。目前，銻主要用作阻燃劑生產。十九世紀六十年代以來，隨著“銻是一種廉價金屬”的概念不斷深入，銻的消耗量也日益增加。例如，1999年，美國的銻消耗量為36480噸。其中，約有55％被用于阻燃劑的制造，18％被用于電池等制造，10％左右被用于藥物的生產，約有7％用于陶瓷和玻璃的生產。銻還可治療多種熱帶寄生蟲疾病，如利什曼病，血吸蟲病，蛔蟲病，錐體蟲病等。例如，某些含有五價銻的藥物被廣泛應用與利什曼病的治療。銻曾廣泛應用于鉛銻合金的制造，電池領域以及耐火材料的制造等。在銻礦的開采和含銻工業產品的制造過程中，會不可避免地帶來銻的污染問題，因此帶來的環境問題也正不斷引起人們的重視。

銻的價態十分豐富，可具有-III，0，III，V等一系列價態變化，但在自然環境中，銻多以Sb(III)和Sb(V)兩種價態出現。有研究表明，常規混凝方式處理含銻廢水時，五價銻比三價銻去除難度高出很多。三價銻容易通過強化混凝方式去除，而五價銻往往在常規水處理工藝中去除率較低。

五價銻在有氧條件下能夠穩定存在，可以通過微生物作用、地下某些礦物作用以及高濃度的還原劑作用下還原，但以上方法存在還原效率較低或需大量外加藥劑引入外源污染等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種利用水合電子，采用光電組合技術從五價銻廢水中回收單質銻的方法，以解決五價銻的去除率較低和銻回收率較低的技術問題。

基于上述目的，本發明提供了一種光電耦合從五價銻廢水中回收單質銻的方法，包括：

利用水合電子將水體中的五價銻還原成三價銻；

采用電化學還原法將水體中的三價銻還原成銻，從而回收水體中的銻。

在本發明的一些實施例中，利用水合電子將水體中的五價銻還原成三價銻，包括：

向水體中加入還原性物質，對水體進行光照，以激發水體中的還原性物質產生水合電子，通過所述水合電子將水體中的五價銻還原成三價銻。

在本發明的一些實施例中，在向水體中加入還原性物質之前，所述方法還包括：

向水體中通入惰性氣體，以去除水體中的溶解氧。

在本發明的一些實施例中，在向水體中加入還原性物質之后，所述方法還包括：

采用pH緩沖溶液將水體的pH調節至≥6。

在本發明的一些實施例中，所述還原性物質選自亞硫酸鈉、碘化鉀和吲哚中的至少一種。